图 纳米孔“边切边测”实现多肽序列直读

　　在国家自然科学基金项目（批准号：22225405、22534004、223B2402）等资助下，南京大学黄硕团队在单分子肽测序领域取得进展。研究成果以“固定于纳米孔的逐步截短肽的序列读取（Sequential reading of a stepwise shortened peptide immobilized on nanopore）”为题，于2026年7月29日在线发表于《自然》（Nature）期刊上。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10881-1。

　　蛋白质作为生命活动的核心执行者，其序列信息是解析生物过程与疾病机制的关键。传统测序技术在灵敏度与动态范围上存在明显局限，难以满足低丰度蛋白及翻译后修饰的精准解析需求，发展单分子水平的肽段测序技术已成为突破蛋白质组学检测瓶颈的关键方向。

　　面对该挑战，南京大学黄硕团队开创了纳米孔“边切边测”技术。研究团队通过遗传密码子扩展技术，构建了首个具有双重反应位点的工程化纳米孔，经双重功能化修饰搭建起全新的“动态孔物成环”检测模式：待测肽分子的C端被共价锚定在孔道下沿，其游离N端与孔道识别区修饰的次氮基三乙酸-镍离子（NTA-Ni）适配器形成可逆配位结合，可实现对单个肽分子的连续、重复测量。团队进一步引入氨肽酶对孔道上锚定的单条肽链进行逐个氨基酸的顺序水解，并结合NTA-Ni适配器同步识别每一步酶切后肽链N端的变化，可以获得与肽段序列高度相关的特征电流信号。借助定制开发的机器学习算法，可以对该测序信号进行识别与解码，重构出完整的肽序列。

　　该方法解决了长期以来纳米孔肽测序分辨率不足、信号均一性差的关键瓶颈，实现了单氨基酸分辨率的肽序列读取，能够直接识别出肽链中的单个氨基酸突变、翻译后修饰及非天然氨基酸插入，为手性肽分析及蛋白质组学研究提供了全新的技术路径。